KR100772664B1 - 카메라 모듈용 디바이스 및 이를 이용한 카메라 모듈 - Google Patents

카메라 모듈용 디바이스 및 이를 이용한 카메라 모듈 Download PDF

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Abstract

본 발명은 메인보드와 인터페이스가 용이하도록 된 카메라 모듈을 개시한다.
본 발명의 카메라 모듈은 전자제품의 메인보드에 실장할 수 있도록 된 카메라 모듈에 있어서, 일면이 노출되어 접속패드가 형성됨으로써 상기 메인보드측과의 표준 인터페이스 기능을 제공하고, 중앙부분에 노출홀이 형성되어 상기 노출홀의 외측에 이미지 센서가 부착된 하드PCB; 상기 하드PCB와 접합되어 돌출부를 통해서만 외부의 빛이 들어오도록 상기 이미지 센서가 실장된 내부 공간을 광학적으로 밀폐시키는 사각통 형상의 카메라 하우징; 및 상기 카메라 하우징의 돌출부에 결합되어 상기 이미지 센서에 대한 광경로를 제공하는 렌즈홀더로 구성된다.
따라서 본 발명의 카메라 모듈은 렌즈로부터 이미지 센서까지의 거리를 확보하기 용이하도록 되어 있고, 하드PCB의 접속패드를 통해 표준적인 인터페이스를 제공하므로 카메라 모듈을 탑재하는 전자제품의 메인 조립라인측에서 필요에 따라 카메라 모듈을 직접 메인 PCB에 실장하거나 자체 설계에 따른 플랙시블 PCB를 이용하여 실장할 수 있다.
카메라 모듈, 인터페이스, PCB, 실장, 본딩, 하우징, FPCB, 이미지센서

Description

카메라 모듈용 디바이스 및 이를 이용한 카메라 모듈{DEVICE FOR CAMERA MODULE AND CAMERA MODULE USING THE SAME}
도 1은 종래기술에 따른 카메라 모듈을 도시한 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 카메라 모듈용 디바이스를 도시한 사시도,
도 3은 도 2에 도시된 디바이스의 측단면도,
도 4는 도 2에 도시된 디바이스의 평면도,
도 5는 본 발명의 디바이스를 이용한 카메라 모듈 제1 실시예의 사시도,
도 6은 본 발명의 디바이스를 이용한 카메라 모듈 제1 실시예의 측단면도,
도 7은 본 발명의 디바이스를 이용한 카메라 모듈 제1 실시예의 평면도,
도 8은 본 발명의 디바이스를 이용한 제1 실시예 인터페이스부의 평면도,
도 9는 본 발명의 디바이스를 이용한 카메라 모듈 제2 실시예의 사시도,
도 10은 본 발명의 디바이스를 이용한 카메라 모듈 제2 실시예의 측단면도,
도 11은 본 발명의 디바이스를 이용한 카메라 모듈 제2 실시예의 절개 평면도,
도 12는 본 발명의 디바이스를 이용한 카메라 모듈 제2 실시예에 사용되는 하드 PCB의 사시도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100: 카메라 모듈 본체부 150: 인터페이스부
130,202: 하드PCB 152,204: 플랙시블 PCB
134,204a: 노출홀 102,206: 이미지센서
206a: 픽셀영역 110,210: 카메라 하우징
112,212: 돌출부 120,220: 렌즈홀더
104: IR필터 156: 커넥터
본 발명은 카메라 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 메인보드와 인터페이스가 용이하도록 된 카메라 모듈용 디바이스 및 이를 이용한 카메라 모듈에 관한 것이다.
최근들어, 셀룰러폰이나 PDA, PMP 등과 같이 휴대용 전자제품들이 널리 보급되고 그 서비스 내용도 점차 멀티미디어화되면서 이미지를 간편하게 촬상할 수 있는 카메라 모듈의 수요가 급격히 증가하고 있다.
종래의 카메라 모듈은 도 1에 도시된 바와 같이, 플랙시블 PCB(FPCB;10)상에 본딩기술을 적용하여 이미지 센서(16)를 실장한 후, 이미지 센서(16)를 감싸도록 하우징(20)과 결합하고, 하우징의 돌출부(22)에 렌즈홀더(30)를 부착한 구조로 이 루어져 있다. 이때 플랙시블 PCB(10)는 카메라 모듈이 탑재되는 전자제품(예컨대, 휴대폰)의 메인보드와 인터페이스하기 위하여 측면으로 길게 확장됨과 아울러 확장면상에 인터페이스를 위한 커넥터(12)가 부착되어 있다.
통상, 이러한 카메라 모듈은 카메라 모듈 생산 전문업체에서 제조된 후 휴대폰 등과 같이 카메라 모듈을 사용하는 전자제품의 제조업체로 납품되어 전자제품의 메인보드에 실장되게 된다.
그런데 종래의 카메라 모듈은, 도 1과 같이 하우징과 결합된 완제품 상태로 거래되므로 전자제품 생산자가 전자제품의 모델을 변경할 경우에 카메라 모듈 생산 전문업체에 전자제품의 새로운 모델에 맞는 카메라 모듈의 설계를 요구해야 하였고, 이에 따라 카메라 모듈 생산 전문업체는 새로 설계 및 제조하여 납품해야 하므로 카메라 모듈의 제조 및 전자제품의 모델변경에 시간이 많이 소요되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 카메라 모듈을 사용하는 전자제품의 생산자가 전자제품의 모델에 따라 카메라 모듈을 자유롭게 설계하여 제조할 수 있도록 된 반제품 형태의 카메라 모듈용 디바이스를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 디바이스를 이용하여 전자제품 생산자가 메인보드와의 인터페이스를 자유롭게 설계할 수 있도록 하여 전자제품의 모델 변경을 용 이하게 하는 카메라 모듈을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 카메라 모듈용 디바이스는, 중앙부분에 소정 형상의 노출홀이 형성되어 있고 일단에 신호접속을 위한 접속패드가 형성된 하드 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로기판의 노출홀 일단에 본딩된 이미지센서; 상기 인쇄회로기판의 노출홀 타단에 부착된 투광성 보호커버를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 일 실시예의 카메라 모듈은, 전자제품의 메인보드에 실장할 수 있도록 된 카메라 모듈에 있어서, 일면이 노출되어 접속패드가 형성됨으로써 상기 메인보드측과의 표준 인터페이스 기능을 제공하고, 중앙부분에 노출홀이 형성되어 상기 노출홀의 외측에 이미지 센서가 부착된 하드PCB; 상기 하드PCB와 접합되어 돌출부를 통해서만 외부의 빛이 들어오도록 상기 이미지 센서가 실장된 내부 공간을 광학적으로 밀폐시키는 사각통 형상의 카메라 하우징; 및 상기 카메라 하우징의 돌출부에 결합되어 상기 이미지 센서에 대한 광경로를 제공하는 렌즈홀더를 구비한 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 다른 측면에 따른 카메라 모듈은 전자제품의 메인보드에 실장할 수 있도록 된 카메라 모듈에 있어서, 상기 메인보드측과의 표준 인터페이스 및 지지 기능을 제공하는 하드PCB; 상기 하드 PCB에 의해 지지되고 이미지 센서를 부착하기 위한 플랙시블 PCB; 상기 플랙시블 PCB와 접합되어 돌출부를 통해서만 외 부의 빛이 들어오도록 상기 이미지 센서가 실장된 내부 공간을 광학적으로 밀폐시키는 사각통 형상의 카메라 하우징; 및 상기 카메라 하우징의 돌출부에 결합되어 상기 이미지 센서에 대한 광경로를 제공하는 렌즈홀더를 구비한 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다.
먼저, 본 발명에 따른 카메라 모듈용 디바이스는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 중앙부분에 소정 형상의 노출홀(134)이 형성되어 있고 일단에 신호접속을 위한 접속패드(132)가 형성된 하드 인쇄회로기판(130)과, 인쇄회로기판(130)의 노출홀(134) 일단에 본딩된 이미지센서(102)와, 인쇄회로기판의 노출홀(134) 타단에 부착된 투광성 보호커버(104)로 구성된다. 투광성 보호커버(104)는 바람직하게는 IR 필터나 글래스, 투명 플라스틱 등으로 구현되어 빛을 통과시키거나 필터링함과 아울러 이미지센서(102)를 보호할 수 있도록 되어 있다.
이와 같은 발명의 카메라 모듈용 디바이스는 보호커버(104)에 의해 이미지센서(102)를 보호할 수 있으므로 반제품 상태로 거래할 수 있고, 이에 따라 카메라 모듈을 사용하는 전자제품 생산자나 카메라 모듈 생산 전문업체에서는 하우징과 인터페이스부분만을 원하는 형태로 설계하여 신속하게 카메라 모듈을 완성할 수 있다.
[제1 실시예]
도 5는 본 발명의 디바이스를 이용한 카메라 모듈 제1 실시예의 사시도이고, 도 6은 본 발명의 디바이스를 이용한 카메라 모듈 제1 실시예의 측단면도이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈(100)은 도 5에 도시된 바와 같이, 접속패드(132)부분이 노출되어 외부와 접속을 용이하게 하고 내측에 이미지센서(102)가 본딩된 하드PCB(130)와, 돌출부(112)를 통해서만 외부의 빛이 들어오도록 이미지 센서 실장 공간을 광학적으로 밀폐시키는 사각통 형상의 카메라 하우징(110), 카메라 하우징의 돌출부(112)에 결합되는 렌즈홀더(120)로 구성된다. 그리고 고객의 요구에 따라 하드PCB(130)의 접속패드(132)에 부착되어 카메라 모듈(100)을 메인보드(미도시)로 접속시키기 위한 인터페이스부(150)를 부가할 수 있도록 되어 있다.
하드 PCB(130)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 일측이 카메라 하우징보다 넓어 노출되어 있고 노출부위에는 메인보드와 접속을 위한 인터페이스부(150)를 부착할 수 있도록 접속패드(132)가 형성되어 있다. 그리고 하드PCB(130)의 중앙에는 이미지센서(102)의 픽셀면을 렌즈측으로 노출시키기 위한 4각 형상의 노출 홀(134)이 형성되어 있고, 하드PCB 노출홀(134)의 외측으로 이미지센서(102)가 본딩되어 있으며, 노출홀(134)의 내측에는 IR필터(104)가 부착되어 있다. 여기서, 이미지센서(102)가 부착된 하드PCB(130)를 부품 단위로 거래할 경우에는 광(IR)필터(104) 대신에 이미지센서(102)를 보호하기 위한 빛을 통과하는 물질(예컨대, 글래스 등)로 된 보호 커버를 부착할 수도 있다.
이미지 센서(102)를 하드 PCB(130)에 본딩함에 있어서는 플립칩 본딩기술 등이 적용될 수 있고, 도면에는 자세히 도시하지 않았으나 이미지 센서(102)외에 다른 회로부품들이 부가적으로 실장될 수도 있다. 특히, 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 모듈(100)에서는 하드PCB(102)의 바깥쪽에 이미지 센서(102)가 부착되어 렌즈 홀더(120)에 실장된 렌즈로부터 이미지 센서(102)까지의 거리(높이)를 확보하기 용이하도록 되어 있고, 이에 따라 카메라 모듈 전체의 높이를 낮출 수 있다.
하우징(110)은 바닥면이 없고 돌출부(112)를 갖는 사각통 형상으로 되어 있으며, 하우징의 바닥면에는 이미지 센서(102)가 본딩된 하드PCB(130)가 부착되어 있다. 그리고 하우징(110)의 내부 공간에는 돌출부(112)를 제외하고는 빛이 들어오지 못하도록 밀폐되어 있고, 돌출부(112)의 상단 내측에는 렌즈 홀더(120)와 나사 결합할 수 있도록 나사산이 형성될 수도 있다.
렌즈 홀더(120)는 내부에 렌즈가 실장되어 있으며, 하우징의 돌출부(112)에 나사 결합되어 있고, 렌즈(미도시)를 통해 이미지 센서(102)에 광이 집중될 수 있게 한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 카메라 모듈(100)은 메인보드에 각종 부품을 실장하여 전자제품 완성하는 전자제품 제조라인에서 하드 PCB(130)에 형성된 접속패드(132)를 통해 메인보드(미도시)에 바로 실장할 수도 있고, 전자제품 제조라인에서 메인보드에 맞춰 자체적으로 플랙시블 PCB로 인터페이스부(150)를 설계하여 플랙시블 PCB(152)를 카메라 모듈의 하드PCB(130)에 부착하여 메인보드에 실장할 수도 있다.
인터페이스부(150)는 도 5 및 도 8에 도시된 바와 같이 플랙시블PCB(FPCB)(152)의 일면(152b)에 하드PCB의 접속패드(132)와 접속하기 위한 접속패드(154)와, 메인보드측에 접속되기 위한 커넥터(156)가 형성되어 있고, 접속패드(154)와 커넥터(156)는 미도시된 도전패턴으로 연결되어 있다. 이러한 인터페이스부(150)의 형상은 메인보드의 요구규격에 따라 다양하게 구현될 수 있는데, 예컨대 하드PCB의 접속패드(132)와 연결하기 위한 부분이 넓고, 메인 PCB와 접속되는 부분은 좁게 할 수도 있다.
또한 인터페이스부(150)는 커넥터(156)가 부착된 FPCB(152) 대신에 ZIF타입의 FPCB를 사용할 수도 있다.
[제2 실시예]
도 9는 본 발명의 디바이스를 이용한 카메라 모듈 제2 실시예의 사시도이고, 도 10은 본 발명의 디바이스를 이용한 카메라 모듈 제2 실시예의 측단면도이다.
본 발명에 따른 카메라 모듈은 도 9 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 메인보드측과의 인터페이스 및 지지 기능을 제공하는 하드PCB(202)와, 이미지 센서(206)를 부착하기 위한 플랙시블PCB(204), 돌출부(212)를 통해서만 외부의 빛이 들어오도록 이미지 센서 실장 공간을 광학적으로 밀폐시키는 사각통 형상의 카메라 하우징(210), 카메라 하우징의 돌출부(212)에 결합되는 렌즈홀더(220)로 구성된다.
하드 PCB(202)는 도 12에 도시된 바와 같이, 4각 프레임 형상으로 되어 메인보드 등에 카메라 모듈을 실장할 경우 실장면과 소정의 간격을 형성하여 플랙시블 PCB(204)에 실장된 이미지센서(206)를 보호함과 아울러 메인보드와의 접속을 위한 접속패드(미도시)가 형성되어 있다. 이때 접속패드는 도전패턴을 통해 플랙시블 PCB의 도전패턴과 연결되어 이미지센서에 대한 입출 신호 통로로서 동작한다.
플랙시블 PCB(204)에는 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 이미지 센서(206)의 픽셀영역(206a)을 노출시키기 위한 노출홀(204a)이 형성되어 있고, 이미지 센서의 픽셀영역(206a)이 노출홀(204a)에 일치하도록 정렬되어 이미지 센서(206)가 본딩되어 있다. 이미지 센서(206)를 플랙시블 PCB(204)에 본딩함에 있어서는 플립칩 본딩기술 등이 적용될 수 있다. 그리고 도면에는 자세히 도시하지 않았으나 이미지 센서(206)외에 다른 회로부품들이 부가적으로 실장될 수도 있고, 회로 부품들의 입출력신호를 위한 도전패턴이 형성되어 있다. 특히, 본 발명에 따른 카메라 모듈에서는 플랙시블 PCB(204)의 바깥쪽에 이미지 센서(206)가 부착되어 렌즈 홀더(220)에 실장된 렌즈로부터 이미지 센서(206)까지의 거리(높이)(h)를 확보하기 용이하도록 되어 있고, 이에 따라 카메라 모듈 전체의 높이를 낮출 수 있다.
하우징(210)은 바닥면이 없고 돌출부(212)를 갖는 사각통 형상으로 되어 있으며, 하우징의 바닥면에는 이미지 센서(206)가 본딩된 플랙시블 PCB(204)가 부착되어 있다. 그리고 하우징(210)의 내부 공간에는 돌출부(212)를 제외하고는 빛이 들어오지 못하도록 밀폐되어 있으며, 도면에는 도시하지 않았으나 적외선(IR) 필터 등이 돌출부 하단 내부에 설치될 수도 있다. 돌출부(212)의 상단 내측에는 렌즈 홀더(220)와 나사 결합할 수 있도록 나사산이 형성될 수도 있다.
렌즈 홀더(220)는 내부에 렌즈가 실장되어 있으며, 하우징의 돌출부(212)에 나사 결합되어 있고, 렌즈(미도시)를 통해 이미지 센서(206)에 광이 집중될 수 있게 한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 카메라 모듈은 메인보드에 각종 부품을 실장하여 전자제품 완성하는 전자제품 제조라인에서 하드 PCB(202)에 형성된 접속패드를 통해 메인보드에 바로 실장할 수도 있고, 전자제품 제조라인에서 메인보드에 맞춰 자체적으로 플랙시블 PCB를 설계하여 인터페이스를 위한 플랙시블 PCB를 카메라 모듈의 하드PCB(202)에 부착하여 메인보드에 실장할 수도 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 이미지센서를 플랙시블 PCB의 바깥쪽에 실장하여 렌즈로부터 이미지 센서까지의 거리를 확보하기 용이하도록 되어 있고, 하우징과 동일한 넓이 혹은 일측이 노출된 하드 PCB 프레임을 통해 인터페이스 접속패드를 제공함으로써 종래에 카메라 모듈의 돌출 부분을 제거하여 구조를 컴팩트하게 할 수 있다. 또한 하드PCB의 접속패드를 통해 표준적인 인터페이스를 제공하므로 카메라 모듈을 탑재하는 전자제품의 메인 조립라인측에서 필요에 따라 카메라 모듈을 직접 메인 PCB에 실장하거나 자체 설계에 따른 플랙시블 PCB를 이용하여 실장할 수 있다. 따라서 본 발명의 카메라 모듈은 다양한 모델의 전자제품에 쉽게 탑재될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역 으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (8)

  1. 중앙부분에 소정 형상의 노출홀이 형성되어 있고 일단에 신호접속을 위한 접속패드가 형성된 하드 인쇄회로기판;
    상기 인쇄회로기판의 노출홀 일단에 본딩된 이미지센서;
    상기 인쇄회로기판의 노출홀 타단에 부착된 투광성 보호커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈용 디바이스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 투광성 보호커버는
    IR 필터나 글래스, 투명 플라스틱 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 카메라 모듈용 디바이스.
  3. 전자제품의 메인보드에 실장할 수 있도록 된 카메라 모듈에 있어서,
    일면이 노출되어 접속패드가 형성됨으로써 상기 메인보드측과의 표준 인터페이스 기능을 제공하고, 중앙부분에 노출홀이 형성되어 상기 노출홀의 외측에 이미지 센서가 부착된 하드PCB;
    상기 하드PCB와 접합되어 돌출부를 통해서만 외부의 빛이 들어오도록 상기 이미지 센서가 실장된 내부 공간을 광학적으로 밀폐시키는 사각통 형상의 카메라 하우징; 및
    상기 카메라 하우징의 돌출부에 결합되어 상기 이미지 센서에 대한 광경로를 제공하는 렌즈홀더를 구비한 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  4. 제3항에 있어서, 상기 카메라 모듈은
    상기 하드PCB의 접속패드에 연결되어 상기 메인보드와의 접속을 중개하기 위한 FPCB로 된 인터페이스부를 더 구비한 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  5. 제3항에 있어서, 상기 하드PCB는,
    상기 노출홀의 내측에 적외선(IR) 필터나 보호용 글래스가 부착된 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  6. 전자제품의 메인보드에 실장할 수 있도록 된 카메라 모듈에 있어서,
    상기 메인보드측과의 표준 인터페이스 및 지지 기능을 제공하는 하드PCB;
    상기 하드 PCB에 의해 지지되고 이미지 센서를 부착하기 위한 플랙시블 PCB;
    상기 플랙시블 PCB와 접합되어 돌출부를 통해서만 외부의 빛이 들어오도록 상기 이미지 센서가 실장된 내부 공간을 광학적으로 밀폐시키는 사각통 형상의 카메라 하우징; 및
    상기 카메라 하우징의 돌출부에 결합되어 상기 이미지 센서에 대한 광경로를 제공하는 렌즈홀더를 구비한 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  7. 제6항에 있어서, 상기 하드 PCB는
    사각 프레임 형상인 것을 특징으로 하는 카메라 모듈
  8. 제6항에 있어서, 상기 플랙시블 PCB는
    상기 이미지 센서의 픽셀영역을 노출시키기 위한 노출홀이 형성되어 있고, 상기 이미지 센서의 픽셀영역이 상기 노출홀에 일치하도록 상기 플랙시블 PCB의 바깥쪽에 정렬되어 상기 이미지 센서가 본딩된 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
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KR20050038827A (ko) * 2003-10-23 2005-04-29 삼성전자주식회사 카메라 장치의 이미지 센서 모듈 및 그 조립방법

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